[题目]如图甲所示.水平面上固定着两根间距L=0.5m的光滑平行金属导轨MN.PQ.M.P两点间连接一个阻值R=3Ω的电阻.一根质量m=0.2kg.电阻r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨放置.在金属棒右侧两条虚线与导轨之间的矩形区域内有磁感应强度大小B=2T.方向竖直向上的匀强磁场.磁场宽度d=5.2m.现对金属棒施加一个大小F=2N.方向平行导轨向右的恒力.从金属棒进入磁� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，水平面上固定着两根间距L=0.5m的光滑平行金属导轨MN、PQ，M、P两点间连接一个阻值R=3Ω的电阻，一根质量m=0.2kg、电阻r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨放置。在金属棒右侧两条虚线与导轨之间的矩形区域内有磁感应强度大小B=2T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场宽度d=5.2m。现对金属棒施加一个大小F=2N、方向平行导轨向右的恒力，从金属棒进入磁场开始计时，其运动的v-t图象如图乙所示，运动过程中金属棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计。求：

（1）金属棒刚进入磁场时所受安培力的大小F安；

（2）金属棒通过磁场过程中电阻R产生的热量QR。

【答案】（1）0.8N（2）1.2J

【解析】

（1）由图乙可知，金属棒ab刚进入磁场时速度v0=4m/s，此时，感应电动势：

E=BLv0

感应电流：

安培力的大小：

F安=BIL

解得：

（2）设金属棒在磁场中最大速度为vm，此时安培力与恒力F大小相等，则有：

代入数据解得：

设金属棒通过磁场的过程中回路产生的总热量为Q，由功能关系，得：

解得：Q=2J

所以电阻R产生的热量：

答：（1）金属棒刚进入磁场时所受安培力的大小.

（2）金属棒通过磁场过程中电阻R产生的热量.

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A. t＝2s时物块速度为零 B. t＝3s时物块回到O点

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（1）O点到Q点的距离；

（2）磁感应强度B的大小；

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A.小物体运动1s后，受到的摩擦力大小不适用公式

B.小物体运动1s后加速度大小为2 m/s2

C.在放上小物体的第1s内，系统产生50J的热量

D.在放上小物体的第1s内，至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动

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A.m1：m2=1：4

B.若开关S闭合，UAB：UCD=6：1

C.若开关S断开，UAB：UCD=8：3

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(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2.

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